IXPE розгадала загадку струменів блазара

Місія IXPE вивчила у поляризованому рентгенівському світлі струмені, які вилітають із блазара. Ця надмасивна чорна діра повернута до нас своїм полюсом, що дозволяє вивчати процеси, які відбуваються на ній.

Космічна обсерваторія
Космічна обсерваторія IXPE. Джерело: NASA

Блазари та місія IXPE

Блазари розташовані у центрах чорних дір і активно випромінюють енергію. Від решти квазарів вони відрізняються тим, що їхні полюси спрямовані практично в напрямку Землі. Через це джети, які вириваються з них із релятивістськими швидкостями, видаються нам надзвичайно яскравими.

Але навіть у таких умовах вченим було важко зрозуміти подробиці процесу, який розганяє речовину майже до швидкості світла. Більшість енергії при цьому випромінюється у рентгенівському діапазоні, а його наша атмосфера ефективно блокує.

Зрозуміти, що відбувається, допомогла місія NASA IXPE. Вона являє собою супутник, який спостерігає за далеким космосом у поляризованому рентгенівському світлі. Цей апарат був виведений на орбіту у грудні 2021 року. Нещодавно він уже допоміг розгадати загадку залишку наднової Кассіопея А.

Дослідження IXPE

Поляризація — це процес вирівнювання електромагнітних коливань у певній площині. Частіше за все її використовують у видимій частині спектра. Однак для рентгенівських хвиль вона теж виникає і може багато розповісти про процеси, які її породили.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше
IXPE досліджує блазар
IXPE досліджує блазар. Джерело: NASA/Pablo Garcia

Для досліджень науковці обрали блазар в активній галактиці Маркарян 501. Вона розташована у сузір’ї Геркулеса. IXPE спостерігала за надмасивною чорною дірою впродовж трьох діб на початку березня 2022 року і повторила спостереження за два тижні.

Одночасно з цим за Маркарян 501 спостерігали і в інших діапазонах: оптичному, інфрачервоному, радіо. Після цього вчені проаналізували й порівняли те, що вони побачили.

Що показали дослідження

Дослідження показали, що поляризація випромінювання у рентгенівському діапазоні значно сильніша, ніж в оптичному, але у видимому світлі вона сильніша, ніж у радіохвиль. При цьому вирівнюються всі три типи електромагнітних коливань в одній і тій самій площині.

За словами дослідників, така ситуація відповідає сценарію, коли щось рухається крізь середовище швидше, ніж у ньому розповсюджується звук. Останній теж є коливаннями, але вони чисто фізичні, на відміну від електромагнітних хвиль.

Коли релятивістський струмінь від блазара проходить крізь газову хмару, що його оточує, частинки стикаються, через що відбуваються різкі зміни тиску. Виникає ударна хвиля, яка розповсюджується середовищем, передаючи енергію частинкам і примушуючи їх випромінювати її з тією ж поляризацією, що і в ініціюючому струмені.

Однак чим далі розповсюджуються коливання від джерела, тим меншою стає їхня енергія. Частинки починають випромінювати на все довших хвилях, при цьому поляризація все сильніше порушується. Саме цим пояснюється її зменшення під час просування від оптичного діапазону до радіохвиль.

За матеріалами Рhys.org

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Новини інших медіа
Hubble і James Webb показали галактику Чорне Око
Ідея з фільму «Армагеддон» виявилася близькою до реальності
Гімн України пролунав на чемпіонаті Європи з ракетомодельного спорту
Hubble розгадав таємницю злиття з раннього періоду існування Чумацького Шляху
Чи потрібні насправді орбітальні дзеркала
Анатомія зоряної смерті: виявлена наднова в момент вибуху
Слід зруйнованого скупчення показав темну матерію далекої галактики
ШІ виявляє приховані ознаки сонячних спалахів за кілька годин до їхнього початку
Новий погляд на Туманність Тарантул пояснив загадку зниклої енергії
Киплячий азот у космосі почав поводитися несподівано для науковців